lundi 20 juin 2016

Orages diluviens de fin mai/début juin : une analyse stratosphérique


L'intense épisode orageux que nous avons vécu en cette fin mai et début juin méritait une première explication et l'équipe d'Info Météo s'est livré au difficile exercice de la pédagogie en environ 4 minutes avec cette vidéo reprenant plusieurs facteurs : El Nino, sa chaleur, et son humidité tropicale d'une part, le réchauffement climatique et la pauvreté de la banquise et de la neige nord-hémisphérique d'autre part.





Toutefois, cette explication n'était pas vraiment complète et nous allons nous livrer ci-après à un supplément d'explication en incluant la dynamique stratosphérique. Fin février, nous nous étions déjà livré à l'exercice hautement technique et périlleux de l'analyse stratosphérique en entrevoyant un printemps frais et/ou humide.


Au vu de la pauvreté en douceur et de la récurrence d'épisodes humides, force est de constater que cette analyse se révéla en grande partie correcte. La toute fin du printemps météorologique et le début de l'été allaient confirmer cette tendance de l'humidité, de la faiblesse du courant Jet, et de la prédominance de hautes pressions nordiques. Toutefois, il nous paraît important de préciser notre pensée en ajoutant un élément au dossier. L'image suivante résume en réalité beaucoup de choses dans l'évolution de l'atmosphère ces derniers mois :




Ce diagramme peut paraître compliqué, mais après quelques explications, il nous livre une information particulièrement intéressante sur l'état de l'atmosphère dans les régions polaires. En abscisse, vous avez le temps jusque début juin. En ordonnée, vous avez la pression exprimée en Hpa en diminution (à gauche) et l'altitude en kilomètres en augmentation (à droite). A 1000Hpa, nous sommes au niveau de la mer; à 500Hpa, nous sommes à 5500m; à 200Hpa, nous sommes à 10000m. A 10Hpa, nous entrons dans la stratosphère, et ainsi de suite, jusqu'en haut de l'échelle où nous atteignons la mésosphère. En couleurs, vous avez les plages d'anomalie du géopotentiel (GPH). Pour rappel, le géopotentiel est l'altitude mesurée pour une pression fixe. Une anomalie en rouge, et donc positive, exprimera une altitude plus élevée que la normale pour une pression donnée. Nous parlerons donc de hautes pressions. A l'inverse, une anomalie en bleu, et négative, exprimera une altitude plus basse que la normale pour une pression donnée. Nous parlerons donc de basses pressions.

Que nous apprend donc une lecture d'un tel diagramme ? Début de l'année, les plages bleues sont bien présentes dans toute la stratosphère polaire, au-delà de 150 à 200 Hpa, soit à partir d'environ 15 kilomètres d'altitude. Cette situation est en fait l'exagération de la situation normale, à savoir une stratosphère froide et donc dépressionnaire. Lorsque la stratosphère est froide, le vortex polaire stratosphérique est concentré, et, par contraste thermique avec les Tropiques, entretient de violents vents d'Ouest qui se répercutent plus bas en altitude, à l'origine d'une circulation d'Ouest perturbée et douce sur l'Europe Occidentale. C'est ce que nous avons majoritairement vécu durant cet hiver particulièrement doux.

Au milieu de ces plages bleues, nous distinguons quelques incursions douces. Ceci dénote que le vortex polaire a parfois été malmené par des arrivées d'air très doux en provenance des basses couches de l'atmosphère. En effet, la déstabilisation du vortex polaire stratosphérique pouvant mener à son déplacement, voire sa division, provient de « coups de poings » de douceur par en bas. Rappelons-nous, qu'en plein milieu de l'hiver, début janvier, l'archipel de Spitzberg a vu monter sa température à +8°, ce qui était pratiquement record. Ceci était le signe d'arrivées massives d'air très doux dans les basses couches de l'atmosphère, qui se sont ensuite répercuté vers les hautes couches de l'atmosphère, et donc la stratosphère. Ces coups de poing répétés ont finalement eu raison du vortex polaire qui a subi un réchauffement final précoce fin février et début mars.

Comme précisé dans la vidéo plus haut, ce réchauffement final précoce a provoqué le développement de hautes pressions nordiques. Nous sommes là au coeur du diagramme. En effet, une fois le réchauffement opéré dans les hautes couches, les anomalies rouges de la stratosphère ont progressivement évolué vers le bas avec le temps pour finalement se retrouver au niveau de la troposphère, c'est-à-dire dans la partie basse de l'atmosphère, où se situent les animateurs de notre météo. Ainsi, des anomalies positives de géopotentiel, soit des hautes pressions se sont développées dans les premiers kilomètres de l'atmosphère dans les régions polaires. Cette dynamique d'abaissement de l'anomalie positive du géopotentiel de la stratosphère vers la troposphère est typique des réchauffements stratosphériques soudains (SSW, en anglais) ou des réchauffements finaux précoces. La diminution du contraste thermique qui en résulte avec les Tropiques affaiblit le courant d'Ouest qui se répercute là aussi sur les 10 premiers kilomètres d'altitude de la même manière que la concentration du vortex pendant l'hiver. Ainsi, le courant Jet s'en retrouve affaibli, et les anticycloniques nordiques, au lieu d'être chassés par les dépressions et le flux d'Ouest, peuvent prendre possession de l'Atlantique Nord, et plus généralement des régions polaires. Etant donné le réchauffement précoce, cette prédominance de hautes pressions nordiques fut plus marquée que d'habitude.


Cette carte finale montre donc clairement les couleurs jaunes foncé, symbole d'anomalie positive du géopotentiel, ici pris à 250mb, soit l'altitude du courant Jet (10-12 kilomètres d'altitude). Par le réchauffement final précoce de l'atmosphère, les hautes pressions nordiques ont profité de l'affaiblissement du courant Jet et ont envoyé les dépressions plus vers le Sud. L'humidité périodiquement envoyée sur le continent s'est alors retrouvée piégée dans nos régions, dans le marais barométrique de l'Europe Occidentale, provoquant ainsi des orages peu mobiles et diluviens.

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